凝固模式对定向凝固TiAl-Nb合金组织和力学性能影响

目的 研究凝固模式对TiAl-Nb合金定向凝固组织和力学性能的影响。方法 利用Bridgman定向凝固方法制备了单一β、亚包晶、过包晶以及单一α相4种凝固模式的TiAl-Nb合金,对显微组织进行观察,并进行室、高温拉伸性能测试及断口形貌分析。结果 单一β凝固模式柱状晶明显倾斜,其他凝固模式合金的柱状晶挺直且宽度较均匀,除单一α凝固合金中片层方向近似与定向凝固方向平行外,其他模式凝固合金中大部分片层方向与定向凝固方向呈近45°夹角;拉伸性能结果显示,亚包晶合金室温和高温抗拉强度最高,分别为429和483 MPa,单一α相合金室温和高温抗拉强度最小,分别为281和204 MPa。结论 亚包晶合金其室温和高温拉伸性能均高于其他凝固模式的合金性能,但定向凝固试样制备过程中产生Y2O3颗粒夹杂,导致拉伸试验过程容易形成应力集中,致使定向凝固TiAl-Nb合金较早发生断裂。     

合金化对定向凝固Ti-AI-Nb合金微观结构与力学性能的影响

采用定向凝固方法制备了Cr/Mo微合金化高Nb Ti-Al合金,并考察了其微观结构和力学性能.结果表明,两种合金都呈现出层片状微观组织.尽管温度梯度受限,抽拉速度较高,但与Ti-16A1-12Nb相比,Ti-16A1-12Nb-3Cr-1Mo合金中的片层倾向于与抽拉方向呈更小角度生长,在室温和650℃时的拉伸强度和塑性...     

多相NiAl-Cr合金的微观组织和韧脆转变行为的研究

研究了NiAl-25Cr合金微观组织和韧脆转变行为.NiAl-25Cr合金的铸态组织为β-Ni(Al,Cr),γ'-Ni3(Al,Cr)和α-Cr三相组成,挤压后沿着挤压方向共晶区被显著拉长、变直,共晶区之间并列平行排列.经挤压变形后材料为完全再结晶的细小等轴晶,晶粒大小约3～5μm.韧脆转变温度明显依赖于应变速率,应变速率提高2个数量级,韧脆转变温度(BDTT)相应提高80K.在BDTT以下,断口形貌以β/γ'解理为主,而在BDTT以上,断口形貌出现大量的裂纹,表明合金的韧脆转变后的塑性变形由相界强度所控制.     

定向凝固NiAl-Cr(Mo,Hf)合金的显微组织及力学性能研究

运用Bridgman技术制备了定向凝固NiAL-28Cr－5.5Mo-0.5Hf合金,利用扫措电镜和透射电镜 合金的显微组织,制备态合金是由NiAl、Cr(Mo）和不边疆的网状Heusler(Ni2AlHf0相组成,细小弥散的方型G相与Ni2AlHf相相伴分布在NiAl和Cr(Mo）相界附近,分析和推测了G相和Ni2AlHf相聚集生长的原因,HIP处理后,NiAl和Cr(Mo）相界上的网状Heusler相减少,G相消失,还研究了合金室温至高温下的压缩性能和高温拉伸行为,分析了合金性能提高的原因。     

两种定向凝固方法DZ22合金的力学性能和组织

比较了超高梯度定向凝固法（ＺＭＬＭＣ法）和普通定向凝固法（ＨＲＳ法）对ＤＺ２２合金的高温力学性能和组织的影响。结果表明：ＺＭＬＭＣ法大幅度地提高了合金的高温力学性能，９８０℃，２２０ＭＰａ条件下的高温持久寿命由７２ｈ提高到１６８ｈ；一次、二次枝晶臂间距λ１和λ２分别由１５０ｕｍ和５０ｕｍ左右到减小到６８ｕｍ和１６ｕｍ左右；元素的枝晶偏析得到抑制；合金显微组织的组成相ｒ’，（ｒ＋ｒ’）共晶，ＭＣ型碳     

定向凝固NiAl合金的拉伸行为研究

研究了定向凝固NiAl-Mo(Hf)和NiAl-Fe(Nb)合金的拉伸行为和显微组织变化.结果表明,两种合金在一定的拉伸条件下均具有反常的屈服行为和中温脆性.反常屈服和中温脆性行为与合金中含有的Ni3Al相有关.两种合金在高温时还表现出高应变速率的超塑性变形行为.超塑性变形的主要机理是位错滑移和攀移产生的应变硬化与动态回复和动态再结晶的应变软化作用相平衡.超塑性变形试样的断口呈韧性特征,在断裂区有孔洞产生.     

定向凝固TWIP钢的微观组织及力学行为

利用液态金属冷却定向凝固技术,获得了柱晶TWIP钢试样,并对比研究了传统等轴晶与柱晶TWIP组织特征、基本力学行为及应变率敏感性。结果表明,定向凝固TWIP试样随着抽拉速率的减小枝晶间距增加,晶粒形貌简化。与传统试样相比,定向凝固试样沿着柱状晶纵向的综合力学性能明显提高,其中抽拉速率为120μm/s试样断裂延伸率及强塑积分别提高了30%及22.8%,两者的延伸率及强塑积随着应变率的增加均有所降低,而后者对应变率变化敏感性更低,意味着材料在遭受高速碰撞或冲击时,定向凝固试样仍能保持较高的能量吸收特性。     

定向凝固NiAl-Cr(Mo)共晶复合材料的研究进展

综述了定向凝固NiAl-Cr(Mo)共晶自生复合材料的凝固组织特征和力学性能,探讨了添加微量元素如Hf、Ti和Ho等对复合材料组织和力学性能的影响。就目前合金在实际应用中的不足之处提出了改进方法,如提高温度梯度和改变合金成分,试图制备含大体积分数强化相的细密、连续、规则的层片组织以提高其综合力学性能。     

合金成分对定向凝固合金IC6显微组织和力学性能的影响

在研制Ni3Al基合金IC6的过程中系统地进行了Al,Mo,B,C,Nb,Zr,W,Cr,Re等元素含量对合金组织和力学性能影响的研究,最终确定了合金的最佳成分（wt%)范围为：Ni-(7.5-8.5)Al-(10-14)Mo-(0.02-0.l5)B。     

微量磷(P)对等原子比NiAl的微观组织与力学性能的影响

研究了微量P对挤压态等原子比NiAl的微观组织与高温力学性能的影响.结果表明:微量P的添加对NiAl的晶格常数有一定的影响,P偏聚于NiAl晶界处;并对其高温延伸率有重要影响.P偏聚于晶界阻碍了合金变形过程中的动态回复和再结晶,加剧了晶界处孔洞的形成,造成了NiAl-P合金与二元NiAl合金高温力学性能的显著差异,主要表现在:应力-应变曲线经历了较长的加工硬化阶段;最大延伸率明显下降;变形激活能升高,应变速率敏感指数下降.NiAl-P合金的高温变形机制为变形过程中位错的滑移与攀移共同作用.     

Mechanical Properties of DS NiAl/Cr(Mo) Alloys with Low Addition of Hf for High-temperature Applications

1.IntroductionAs a new type of structural materials based on the B2intermetallics,NiAl offers superior characteristics,suchas low density,high melting point and excellent oxida-tion resistance at high temperature[1].However,the poorfracture toughness at ambient temperature and low creepstrength at elevated temperature limit their applicationcurrently.Although the creep strength has been sig-nificantly improved by precipitation strengthening[2]orforming a particulate composite[3],and ductility…     

Tensile Properties and Microstructure of DS NiAl—28Cr—5.8Mo—0.2Hf Alloy

A multiphase alloy NiAl-28Cr-5.8Mo-0.2Hf was directionally solidified in Ar atmosphere in an Al2O3-SiO2 mold by standard Bridgman method.The fracture toughness and tensile properties at 980℃ as well as tensile creep at 1050℃ were studied .It was found that the strength of the present alloy is higher that of many NiAl-based alloy and the stress exponent n for creep is about 6.69.Then the possible strengthening and creep mechanism are also discussed.     

机械合金化制备NiAl(Cr,Nb)粉体

采用机械合金化的方法制备NiAl(Cr,Nb)金属间化合物粉末。以Ni、Al、Cr和Nb的粉末为原料,按原子分数Ni-38Al-5Nb-5Cr配比,研究其机械合金化过程,并采用XRD,SEM,DSC等分析手段对粉末的结构、颗粒形貌及热稳定性能等进行表征。结果表明:复合粉末在球磨10h后初步合成了NiAl(Cr,Nb),随球磨时间的延长,粉末有细化的趋势,最终产物多为规则的近球形。     

Microstructure and Elevated Temperature Tensile Behavior of Directionally Solidified Ni-rich NiAl-Mo(Hf) Alloy

The microstructure, high strain rate superplasticity and tensile creep behavior of directionally solidified (DS) NiAl-Mo(Hf) alloy have been investigated. The alloy exhibits dendritic structure, where dendritic arm is NiAl phase, interdendritic region is Ni3Al phase, and Mo-rich phase distributes in the NiAl and Ni3Al phases. The alloy exhibits high strain rate superplastic deformation behavior, and the maximum elongation is 104.2% at 1373 K and strain rate of 1.04×10-2 s-1. The balance between strain hardening (by dislocation glide) and strain softening (by dynamic recovery and recrystallization) is responsible for the superplastic deformation. All the creep curves of the DS NiAl-Mo(Hf) alloy have similar shape of a short primary creep and dominant steady creep stages, and the creep strain is great. The possible creep deformation mechanism was also discussed. The creep fracture data follow the Monkman-Grant relationship.     

热等静压对NiAl-Cr(Zr)金属间化合物合金显微组织和性能的影响

研究了铸造和经热等静压 (HIP)处理的 Ni Al- 33.5 Cr- 0 .5 Zr多相金属间化合物合金的显微组织和高温力学性能。结果表明 ,经 HIP处理后 ,共晶胞尺寸变化不大 ,但 α- Cr相变粗 ,变长 ;胞界上的 Ni2 Al Zr相转变为富 Zr相。HIP处理后 ,压缩屈服强度明显提高 ,在 12 73K,应变速率为 1.0 4× 10 - 3s- 1时 ,σ0 .2 增加约 5 0 % ;应变速率为 1.0 4× 10 - 4 s- 1 ,5× 10 - 5 s- 1 时 ,σ0 .2 增加约一倍。在 1373K时 ,σ0 .2 增加的幅度较小。低应变速率时 ,HIP处理后的压缩真应力 -真应变曲线也与铸态的显著不同。高温压缩变形很好地符合幂指数规律和温度补偿的幂指数规律。TEM观察表明 ,HIP处理后的高温变形受亚晶粒的形成控制     

La对富Ni的NiAl系合金组织与性能的影响

通过压缩和三点弯曲试验对加Ｌａ后富Ｎｉ的ＮｉＡｌ合金力学性能进行了考察。结果发现,Ｌａ的加入可以明显地细化合金的晶粒及改善ＮｉＡｌ和Ｎｉ３Ａｌ的两相分布。适量Ｌａ可提高合金的室温屈服强度和塑性,但超过一定的含量,合金的塑性反而有所下降。在合金中,引入Ｂ韧化的Ｎｉ３Ａｌ对合金的塑性有利。